一种基于手势识别的按摩椅控制装置及方法与流程

本发明涉及按摩领域，特别是涉及一种基于手势识别的按摩椅控制装置及方法。

背景技术：

手势识别在现如今人工智能这个大环境下，一直都有着它的一席之位。通过手部动作(如：向左挥手、向右挥手或者是画圈等)来控制机子成了代替传统按键方案的一个很好的选择。目前，市面上已有的手势动作识别大体上可以分为两类：1、通过红外传感器来识别；2、通过摄像头采集图像后利用图像算法去识别。然而，红外传感器的识别必须在规定的侦测距离范围内才能识别得到，这就容易导致距离较远时无法识别或者是误识别；而图像算法识别则必须配备摄像头，通过摄像头采集图片，然后通过图像算法去分析照片来识别动作，显然大大提高了成本，也增加了muc的计算量。因此，这两种方案，前者存在距离限制，而后者则成本较高、算法复杂且mcu的负载较大，这两种方案都不是最佳的方案。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于手势识别的按摩椅控制装置及方法，其利用3轴加速度传感器实现手势控制，克服了现有技术采用红外传感器和图像识别控制方式所存在的不足之处。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于手势识别的按摩椅控制装置，包括遥控手柄，还包括：

3轴加速度传感器，用于计算手势动作的移动变化量；

动作识别处理器，用于根据手势动作的移动变化量识别出手势动作，并确定出与手势动作对应的按摩椅动作类型；

控制器，能根据所确定的按摩椅动作类型控制按摩椅执行相应的动作；

3轴加速度传感器和动作识别处理器设置于遥控手柄，3轴加速度传感器和动作识别处理器数据通信，前者将计算得到的手势动作的移动变化量输出给后者；动作识别处理器与控制器数据通信，控制器连接按摩椅的电控执行单元，以控制电控执行单元执行相应的动作。

进一步的，还包括功能控制单元，用于切换不同的控制功能，该功能控制单元设置于遥控手柄，并与所述控制器数据通信，使控制器根据不同的功能实现动作分组控制。

进一步的，所述功能控制单元包括椅子姿态分组控制按键和机芯动作分组控制按键，所述电控执行单元包括按摩椅姿态控制执行单元和机芯控制执行单元，椅子姿态分组控制按键对应按摩椅姿态控制执行单元，机芯动作分组控制按键对应机芯控制执行单元。

进一步的，所述按摩椅姿态控制执行单元包括按摩椅姿态控制驱动板及连接该驱动板的按摩椅推杆电机，所述机芯控制执行单元包括机芯电控驱动板及连接该驱动板的按摩机芯电机，按摩椅姿态控制驱动板和机芯电控驱动板连接所述控制器。

进一步的，还包括开机按键，用于开启控制功能，其设置于所述遥控手柄，并与所述控制器数据通信。

进一步的，所述控制器安装于按摩椅。

进一步的，所述3轴加速度传感器与动作识别处理器采用adc通信，所述遥控手柄与所述控制器采用串口通信。

本发明另提供一种基于手势识别的按摩椅控制方法，采用3轴加速度传感器计算手势动作的移动变化量，根据该移动变化量识别出手势动作，并确定出与手势动作对应的按摩椅动作类型，最后，根据按摩椅动作类型控制按摩椅执行相应的动作。

进一步的，在计算手势动作的移动变化量之前，先确定手势动作即将控制的按摩椅的功能类型，以根据不同的功能实现动作分组控制。

进一步的，所述按摩椅的功能类型包括按摩椅的按摩手法控制功能和按摩椅的椅子姿态控制功能，采用功能控制单元切换按摩椅的功能类型，所述功能控制单元和所述3轴加速度传感器设置在按摩椅的遥控手柄上；所述功能控制单元包括椅子姿态分组控制按键和机芯动作分组控制按键。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过3轴加速度传感器实现按摩椅手势控制方案，可以解决原有红外传感识别方案所存在的距离限制问题，可以将图像算法识别所需要的高成本大幅度降低，也一并解决了因图像算法复杂导致的mcu负载较大的问题，并且软硬件设计都相对简单，十分利于设计以及维护。

2、采用3轴加速度传感器控制按摩椅动作是一项全新的技术方案，增加了按摩椅手势控制的类型，方便用户根据实际需要和个人习惯进行选择。

3、所述功能控制单元的引入，解决了手势识别控制方案由于手势动作有限导致的局限性，大大提高了手势识别的可用性。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种基于手势识别的按摩椅控制装置及方法不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是本发明的流程框图；

图3是本发明的遥控手柄的结构示意图；

图4是本发明的按摩椅的结构示意图。

具体实施方式

实施例，请参见图1-图4所示，本发明的一种基于手势识别的按摩椅控制装置，包括遥控手柄，还包括：

3轴加速度传感器1，用于计算手势动作的移动变化量；

动作识别处理器2，用于根据手势动作的移动变化量识别出手势动作，并确定出与手势动作对应的按摩椅动作类型；

控制器3，能根据所确定的按摩椅动作类型控制按摩椅执行相应的动作；

3轴加速度传感器1和动作识别处理器2设置于遥控手柄，3轴加速度传感器1和动作识别处理器2数据通信，前者将计算得到的手势动作的移动变化量输出给后者；动作识别处理器2与控制器3数据通信，控制器3连接按摩椅的电控执行单元，以控制电控执行单元执行相应的动作。

本实施例中，本发明还包括功能控制单元，用于切换不同的控制功能，该功能控制单元设置于遥控手柄，并与所述控制器3数据通信，使控制器3根据不同的功能实现动作分组控制。因此，控制器3还具备动作分组控制的功能。

本实施例中，所述功能控制单元包括椅子姿态分组控制按键4和机芯动作分组控制按键5，所述电控执行单元包括按摩椅姿态控制执行单元和机芯控制执行单元，椅子姿态分组控制按键4对应按摩椅姿态控制执行单元，机芯动作分组控制按键5对应机芯控制执行单元。

本实施例中，所述按摩椅姿态控制执行单元包括按摩椅姿态控制驱动板6及连接该驱动板的按摩椅推杆电机7，所述机芯控制执行单元包括机芯电控驱动板8及连接该驱动板的按摩机芯电机9，按摩椅姿态控制驱动板6和机芯电控驱动板8连接所述控制器3。

本实施例中，本发明还包括开机按键10，用于开启控制功能，其设置于所述遥控手柄，并与所述控制器3数据通信。所述控制器3安装于按摩椅。具体，所述控制器3、按摩椅推杆电机7、按摩椅姿态控制驱动板6安装于按摩椅的底座，所述机芯电控驱动板8和按摩机芯电机9安装于按摩椅的靠背，如图4所示，图中，箭头20示意控制器3、按摩椅推杆电机7、按摩椅姿态控制驱动板6的安装位置，箭头30示意机芯电控驱动板8和按摩机芯电机9的安装位置。

本实施例中，所述3轴加速度传感器1与动作识别处理器2采用adc通信，所述遥控手柄与所述控制器3采用串口通信。

本发明的一种基于手势识别的按摩椅控制装置，将一块可以稳定检测xyz三个方向的3轴加速度传感器1集成在按摩椅的遥控手柄上，通过遥控手柄上的动作识别处理器2去读3轴加速度传感器1三个轴的ad值变化情况(即手势动作的移动变化量)来识别向上、向下、向左、向右、上下左右来回振以及顺时针逆时针画圈等这些手势动作。本发明还设置了两个功能切换按键(椅子姿态分组控制按键4和机芯动作分组控制按键5)来改变这些动作可以控制的内容。从而实现用户只需要做动作便可以控制按摩椅不同的按摩手法切换以及椅子不同的姿态切换。

当用户拿着遥控手柄时，先确定手势即将控制的是按摩椅的按摩手法还是椅子的姿态。若用户按下机芯动作分组控制按键5，控制器3对应i/o口收到一个低电平，进入按摩手法切换预备状态。当用户做向上、向下、向左、向右、上下左右来回振以及顺时针逆时针画圈等手势动作时，3轴加速度传感器1会计算出xyz轴的空间变化情况然后以电压变化的情况输出到动作识别处理器2对应的adc口。动作识别处理器2通过对这些值计算便可以识别出所做的动作是移动还是画圈等，从而确定是要揉捏按摩还是敲击按摩等，然后通过串口将信号传输给控制器3，由控制器3传输命令给机芯电控驱动板8，驱使按摩机芯电机9执行相应的动作。若用户按下椅子姿态分组控制按键4，控制器3对应i/o口收到一个低电平，进入椅子姿态切换预备状态。当用户做向上、向下、向左、向右、上下左右来回振以及顺时针逆时针画圈等手势动作时，3轴加速度传感器1会计算出xyz轴的空间变化情况然后以电压变化的情况输出到动作识别处理器2对应的adc口。动作识别处理器2通过对这些值计算便可以识别出所做的动作是移动还是画圈等，从而确定倒背与否等，然后通过串口将信号传输给控制器3，由控制器3传输命令给按摩椅姿态控制驱动板6，驱使按摩椅推杆电机7执行相应的动作。

本发明如果还想要通过这套方案进行其他功能的控制，则在该方案的基础上增加功能控制按键，便可以控制更多的功能。

本发明的一种基于手势识别的按摩椅控制方法，采用3轴加速度传感器1计算手势动作的移动变化量，根据该移动变化量识别出手势动作，并确定出与手势动作对应的按摩椅动作类型，最后，根据按摩椅动作类型控制按摩椅执行相应的动作。

本实施例中，在计算手势动作的移动变化量之前，先确定手势动作即将控制的按摩椅的功能类型，以根据不同的功能实现动作分组控制。所述按摩椅的功能类型包括按摩椅的按摩手法控制功能和按摩椅的椅子姿态控制功能，采用功能控制单元切换按摩椅的功能类型，所述功能控制单元和所述3轴加速度传感器1设置在按摩椅的遥控手柄上；所述功能控制单元包括椅子姿态分组控制按键4和机芯动作分组控制按键5。

本实施例中，采用动作识别处理器2根据3轴加速度传感器1计算的手势动作移动变化量来识别出手势动作，并确定出与手势动作对应的按摩椅动作类型，该动作识别处理器2安装于按摩椅的遥控手柄。采用安装于按摩椅上的控制器3根据按摩椅动作类型控制按摩椅执行相应的动作，同时该控制器3还具备动作分组控制的功能。

本发明的一种基于手势识别的按摩椅控制方法，可以采用上述本发明所述的一种基于手势识别的按摩椅控制装置来实现，其工作原理如上所述，此处不再进一步赘述。

本发明的一种基于手势识别的按摩椅控制装置及方法，只需在按摩椅的遥控手柄上集成一个3轴加速度传感器、动作识别处理器，以及两个控制功能切换的按键，在按摩椅上安装所述控制器，并使遥控手柄的动作识别处理器与3轴加速度传感器直接通过adc口进行数据交互，与按摩椅上的控制器通过串口进行数据通信即可。用户使用按摩椅时，只需选好对应的功能控制按键，拿着遥控手柄做指定手势便可控制按摩椅的按摩手法变换以及椅子姿态变换。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种基于手势识别的按摩椅控制装置及方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。